一種利用鍋爐冷渣水熱量的溫差發(fā)電裝置和供電系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及節(jié)能減排技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種利用鍋爐冷渣水熱量的溫差發(fā)電裝置和供電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]我國每年消耗大量的能源用于發(fā)電，其中火力發(fā)電占的比重達70%，這引起了嚴(yán)重的環(huán)境問題和能源壓力。當(dāng)前，火力發(fā)電站燃料燃燒熱的利用率很低，大約有百分之六十多的熱量以排煙和排渣等方式耗散到空氣中，這種方式會造成極大的資源浪費。
[0003]火力發(fā)電站鍋爐爐膛燃燒產(chǎn)生的灰渣通過冷灰斗掉入充滿冷卻水的灰渣井底部進行冷卻，由于掉入灰渣井的灰渣占用了灰渣井的一部分體積，這時灰渣井上部會有一部分清澈的冷卻水溢流到井外，通過收集、冷卻，重新注入灰渣井循環(huán)利用。另外，作為火力發(fā)電站鍋爐補給水的除鹽水在注入凝汽器之前，需先注入熱井升溫，然后才能注入凝汽器。
[0004]半導(dǎo)體溫差發(fā)電是一種新型的發(fā)電方式，利用塞貝克效應(yīng)將熱能直接轉(zhuǎn)換為電能，其原理是在一個由一塊N型半導(dǎo)體材料和一塊P型半導(dǎo)體材料聯(lián)結(jié)成電偶對的半導(dǎo)體器件兩側(cè)設(shè)置一個溫差，于是在這個半導(dǎo)體器件中就產(chǎn)生了開路電壓。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種利用鍋爐冷渣水熱量的溫差發(fā)電裝置，該溫差發(fā)電裝置不但能夠利用冷渣水的余熱發(fā)電，還能利用冷渣水的余熱加熱鍋爐補給水，節(jié)省燃料；采用該溫差發(fā)電裝置為用電器提供電能，能夠節(jié)省部分用電器用電。
[0006]本實用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的一個技術(shù)方案是:一種利用鍋爐冷渣水熱量的溫差發(fā)電裝置，包括與灰渣井上部連接的熱源矩形通道，在所述熱源矩形通道的兩側(cè)設(shè)有溫差發(fā)電器，在所述溫差發(fā)電器的外側(cè)設(shè)有冷源矩形通道，所述冷源矩形通道與鍋爐補給水管連接，所述溫差發(fā)電器的熱端與所述熱源矩形通道連接，所述溫差發(fā)電器的冷端與所述冷源矩形通道連接。
[0007]在所述熱源矩形通道內(nèi)設(shè)有間距相等并且錯排的多個肋片。
[0008]所述熱源矩形通道的進口與所述冷源矩形通道的出口設(shè)置在該發(fā)電裝置的同一端部。
[0009]所述冷源矩形通道的內(nèi)部結(jié)構(gòu)為光滑結(jié)構(gòu)。
[0010]所述溫差發(fā)電器是由多個溫差電模塊排列在一起形成的。
[0011]在所述溫差發(fā)電器與所述熱源矩形通道之間以及所述溫差發(fā)電器與所述冷源矩形通道之間均設(shè)有導(dǎo)熱硅脂涂層。
[0012]本實用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的另一個技術(shù)方案是:一種應(yīng)用上述利用鍋爐冷渣水熱量的溫差發(fā)電裝置的供電系統(tǒng)，包括與所述溫差發(fā)電裝置連接的電壓調(diào)整器，所述電壓調(diào)整器與用電器和蓄電池分別連接，所述蓄電池與所述用電器連接。
[0013]本實用新型具有的優(yōu)點和積極效果是:把通有灰渣冷卻水的通道做成內(nèi)部帶有肋片的熱源矩形通道，在外側(cè)加裝溫差發(fā)電裝置，通過熱電材料將灰渣冷卻水的部分熱量轉(zhuǎn)化為電能，并將所產(chǎn)生的電能供部分用電器使用，既提高了灰渣冷卻水余熱的利用率，降低了灰渣冷卻水的溫度，縮短了冷卻時間，又節(jié)省了用電；同時冷源采用鍋爐補給水，鍋爐補給水在充當(dāng)冷源的同時，提高了除鹽水進入熱井前的溫度，節(jié)省了用于加熱的燃料。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型一種利用鍋爐冷渣水熱量的溫差發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為本實用新型采用圖1所示溫差發(fā)電裝置的供電系統(tǒng)的工作結(jié)構(gòu)圖。
[0016]圖中:1、熱源矩形通道；1_1、肋片；2、冷源矩形通道；3、溫差發(fā)電器；4、溫差發(fā)電裝置；5、電壓調(diào)整器；6、蓄電池；7、用電器。
【具體實施方式】
[0017]為能進一步了解本實用新型的
【發(fā)明內(nèi)容】
、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細(xì)說明如下:
[0018]請參閱圖1，一種利用鍋爐冷渣水熱量的溫差發(fā)電裝置，包括與灰渣井上部連接的熱源矩形通道1，在所述熱源矩形通道1的兩側(cè)設(shè)有溫差發(fā)電器3，在所述溫差發(fā)電器3的外側(cè)設(shè)有冷源矩形通道2，所述冷源矩形通道2與鍋爐補給水管連接，所述溫差發(fā)電器3的熱端與所述熱源矩形通道1連接，所述溫差發(fā)電器3的冷端與所述冷源矩形通道2連接。
[0019]從灰渣井溢流出的灰渣冷卻水的溫度一般在70?80°C左右。而用作鍋爐補給水的除鹽水初始溫度為20?25°C，因此，把通有灰渣冷渣水和除鹽水的管道分別充當(dāng)熱源通道和冷源通道，在它們之間加裝半導(dǎo)體溫差發(fā)電裝置，將灰渣冷卻水的部分熱量轉(zhuǎn)化為電能，達到節(jié)能環(huán)保的目的。同時將除鹽水加熱，提高了除鹽水進入熱井前的溫度，能夠節(jié)約燃料。
[0020]在本實施例中，在所述熱源矩形通道1內(nèi)設(shè)有間距相等并且錯排的多個肋片1-1。有利于熱源矩形通道壁面溫度均勻，保證熱源矩形通道壁面能夠提供一個穩(wěn)定的熱源。所述熱源矩形通道的進口與所述冷源矩形通道的出口設(shè)置在該發(fā)電裝置的同一端部，以使冷流和熱流的流動方向相反，增強換熱效果，提高平均傳熱溫差。所述冷源矩形通道2的內(nèi)部結(jié)構(gòu)為光滑結(jié)構(gòu)。采用水冷，與風(fēng)冷相比，其冷卻效果更好，能夠使冷源維持更低的溫度。所述溫差發(fā)電器3是由多個溫差電模塊排列在一起形成的。在所述溫差發(fā)電器3與所述熱源矩形通道1之間以及所述溫差發(fā)電器3與所述冷源矩形通道2之間均設(shè)有導(dǎo)熱硅脂涂層。有助于減小冷熱源與溫差發(fā)電器之間的接觸熱阻，增加溫差發(fā)電器兩端的實際溫差，提高開路電壓。
[0021]請參閱圖2，一種應(yīng)用上述利用鍋爐冷渣水熱量的溫差發(fā)電裝置的供電系統(tǒng)，包括與所述溫差發(fā)電裝置4連接的電壓調(diào)整器5，所述電壓調(diào)整器5與用電器7和蓄電池6分別連接，所述蓄電池6與所述用電器7連接。
[0022]本實用新型的工作過程如下:
[0023]電站鍋爐爐膛燃燒產(chǎn)生的灰渣通過冷灰斗掉入充滿冷卻水的灰渣井底部進行冷卻，高溫的灰渣與低溫冷卻水進行熱量傳遞，在灰渣溫度降低的同時，灰渣冷卻水的溫度升高。由于掉入灰渣井的灰渣占用了灰渣井的一部分體積，這時灰渣井上部會有一部分清澈的灰渣冷卻水溢流到井外，進入與其連接的熱源矩形通道1。溫差發(fā)電器3的熱端與通有灰渣冷卻水的熱源矩形通道1連接，溫差發(fā)電器3的冷端與冷源矩形通道2連接，在冷源矩形通道2內(nèi)通有鍋爐補給水，其作用是使溫差發(fā)電器3的冷端維持較低的溫度，在溫差發(fā)電器3的兩端形成溫差。在熱源矩形通道1和冷源矩形通道2之間溫差的作用下，溫差發(fā)電器3產(chǎn)生開路電壓。溫差發(fā)電裝置4采用電壓調(diào)整器5調(diào)壓后，給蓄電池6和用電器供電。在鍋爐運行時，溫差發(fā)電裝置產(chǎn)生的電流通過電壓調(diào)整器5為用電器供電；當(dāng)鍋爐停機時，利用儲存在蓄電池里的電能為用電器供電。在這里用電器通常是儀表。
[0024]盡管上面結(jié)合附圖對本實用新型的優(yōu)選實施例進行了描述，但是本實用新型并不局限于上述的【具體實施方式】，上述的【具體實施方式】僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實用新型的啟示下，在不脫離本實用新型宗旨和權(quán)利要求所保護的范圍情況下，還可以作出很多形式，這些均屬于本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種利用鍋爐冷渣水熱量的溫差發(fā)電裝置，其特征在于，包括與灰渣井上部連接的熱源矩形通道，在所述熱源矩形通道的兩側(cè)設(shè)有溫差發(fā)電器，在所述溫差發(fā)電器的外側(cè)設(shè)有冷源矩形通道，所述冷源矩形通道與鍋爐補給水管連接，所述溫差發(fā)電器的熱端與所述熱源矩形通道連接，所述溫差發(fā)電器的冷端與所述冷源矩形通道連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用鍋爐冷渣水熱量的溫差發(fā)電裝置，其特征在于，在所述熱源矩形通道內(nèi)設(shè)有間距相等并且錯排的多個肋片。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用鍋爐冷渣水熱量的溫差發(fā)電裝置，其特征在于，所述熱源矩形通道的進口與所述冷源矩形通道的出口設(shè)置在該發(fā)電裝置的同一端部。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用鍋爐冷渣水熱量的溫差發(fā)電裝置，其特征在于，所述冷源矩形通道的內(nèi)部結(jié)構(gòu)為光滑結(jié)構(gòu)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用鍋爐冷渣水熱量的溫差發(fā)電裝置，其特征在于，所述溫差發(fā)電器是由多個溫差電模塊排列在一起形成的。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用鍋爐冷渣水熱量的溫差發(fā)電裝置，其特征在于，在所述溫差發(fā)電器與所述熱源矩形通道之間以及所述溫差發(fā)電器與所述冷源矩形通道之間均設(shè)有導(dǎo)熱硅脂涂層。7.—種應(yīng)用如權(quán)利要求1所述的利用鍋爐冷渣水熱量的溫差發(fā)電裝置的供電系統(tǒng)，其特征在于，包括與所述溫差發(fā)電裝置連接的電壓調(diào)整器，所述電壓調(diào)整器與用電器和蓄電池分別連接，所述蓄電池與所述用電器連接。
【專利摘要】本實用新型公開了一種利用鍋爐冷渣水熱量的溫差發(fā)電裝置，包括與灰渣井上部連接的熱源矩形通道，在熱源矩形通道的兩側(cè)設(shè)有溫差發(fā)電器，在溫差發(fā)電器的外側(cè)設(shè)有冷源矩形通道，冷源矩形通道與鍋爐補給水管連接，溫差發(fā)電器的熱端與熱源矩形通道連接，溫差發(fā)電器的冷端與冷源矩形通道連接。本實用新型還公開了一種應(yīng)用上述利用鍋爐冷渣水熱量的溫差發(fā)電裝置的供電系統(tǒng)。本實用新型通過熱電材料將灰渣冷卻水的部分熱量轉(zhuǎn)化為電能，并將所產(chǎn)生的電能供部分用電器使用，既提高了灰渣冷卻水余熱的利用率，又節(jié)省了用電；同時冷源采用鍋爐補給水，鍋爐補給水在充當(dāng)冷源的同時，提高了除鹽水進入熱井前的溫度，節(jié)省了用于加熱的燃料。
【IPC分類】H02J7/32, H02N11/00
【公開號】CN205070847
【申請?zhí)枴緾N201520769982
【發(fā)明人】王世學(xué), 謝添璽, 張靜靜, 李彥哲
【申請人】天津大學(xué)
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2015年9月30日